Вопрос задан 27.01.2025 в 10:06. Предмет Физика. Спрашивает Бакиев Данил.

невесомый стержень находящийся в ящике с гладким дном и стенками составляет угол 45 с вертикалью. к середине стержня подвешен на нити шар массой 1кг.каков модуль горизонтальной составляющей силы упругости, действующие на нижний конец стержня со стороны ящика

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Рыжаков Денис.

Чтобы найти модуль горизонтальной составляющей силы упругости, действующей на нижний конец стержня со стороны ящика, нужно рассмотреть силы, действующие на стержень и шар в системе.

Дано:

  • Угол между стержнем и вертикалью α=45\alpha = 45^\circ.
  • Масса шара m=1кгm = 1 \, \text{кг}.
  • Ускорение свободного падения g=9.8м/с2g = 9.8 \, \text{м/с}^2.

Шаги решения:

  1. Определим силу тяжести, действующую на шар:
    Сила тяжести на шар равна:

    Fтяж=mg=19.8=9.8НF_{\text{тяж}} = mg = 1 \cdot 9.8 = 9.8 \, \text{Н}

    Эта сила направлена вертикально вниз.

  2. Рассмотрим силы, действующие на стержень:
    Шар подвешен к середине стержня, поэтому его вес создаёт момент силы относительно точек опоры стержня. Поскольку угол между стержнем и вертикалью 4545^\circ, вес шара имеет как вертикальную, так и горизонтальную составляющие относительно стержня.

  3. Найдём горизонтальную составляющую силы тяжести, действующей на стержень через шар:
    Горизонтальная составляющая силы тяжести будет равна:

    Fгоризонт=Fтяжsin(45)=9.822=6.93НF_{\text{горизонт}} = F_{\text{тяж}} \cdot \sin(45^\circ) = 9.8 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} = 6.93 \, \text{Н}

    Эта сила действует в горизонтальном направлении, перпендикулярно стержню.

  4. Установим условие равновесия для стержня:
    Поскольку стержень невесомый и неподвижен, горизонтальная составляющая силы тяжести, приложенной к середине стержня через шар, должна уравновешиваться горизонтальной составляющей силы упругости, действующей на нижний конец стержня со стороны ящика.

  5. Рассчитаем силу упругости:
    Так как стержень находится в равновесии, модуль горизонтальной составляющей силы упругости на нижнем конце стержня будет равен горизонтальной составляющей силы тяжести на середине стержня:

    Fупруг=Fгоризонт=6.93НF_{\text{упруг}} = F_{\text{горизонт}} = 6.93 \, \text{Н}

Ответ:

Модуль горизонтальной составляющей силы упругости, действующей на нижний конец стержня со стороны ящика, составляет 6.93 Н.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос